Образование плазмы в ударно-волновых процессах

Abstract

Исследован механизм возникновения плазмы на примерах двух гидродинамических эффектов, наблюдаемых экспериментально при сжатии газа в закрытых конических полостях и в процессе сверхглубокого проникания (СГП) микрочастиц в металлические мишени. Установлено, что в случае ударно-волнового сжатия в полостях возникновение плотной плазмы обусловлено перераспределением энергии среды при ее движении. Расчетное время жизни плазмы ограничено 1 μs. В случае СГП микрочастиц время жизни плазмы достигает 200 μs, при этом основными факторами ее возникновения являются электрические и тепловые эффекты на границе частица−мишень.

The investigation of plasma formation mechanism is the aim of this article. The mechanism is shown on two hydrodynamic effects, which have been observed in closed conic hollows during compression of gas and in the process of microparticles superdeep penetration (SDP) in metal targets. It is established that formation of dense plasma is conditioned by redistribution of medium energy during plasma motion in the case of shockwave compression. The calculated lifetime of plasma is limited by 1 μs. In the case of microparticles SDP the plasma lifetime reaches 200 μs. The main factors of plasma formation are electric and thermal effects in the particle−target interface.